基于蟻群優(yōu)化的彈性光網(wǎng)絡預規(guī)劃業(yè)務資源分配算法研究

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1、Ｉ爲聲《７觀匈園ｉ碩±學位論文１Ａ＼＼ＩＩＩＩ｝ＭｍＳＩ基于蟻職化娜性細絡麵劃業(yè)務資源分配算法研究作者姓名畝永剛＾指微師姓名、職稱徐展瓊教操１申請學位類別工學碩壬ｍ西安電子科技大學學位論文獨創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學校嚴謹?shù)膶W風和優(yōu)良的科學道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研巧工作及取得的研巧成果。盡我所知，除了文中特別加Ｗ標注和致謝中所羅列的內(nèi)容Ｗ外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含一為獲得西安電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我

2、同工作的同事對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。一切法律責任學位論文若有不實之處，本人承擔。＞本人簽名：、日期：和４＾］西安電子科技大學關于論文使巧授權的說明本人完全了解西安電子科技大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即；研巧生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權屬于西安電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件，允許查閱、借閱論文；學校可公布論文的全部或部分內(nèi)容，允許采用影印、縮巧或其它復制手段保存論文。同時本人保證，結合學位論文研究成果完成的論，署文、發(fā)明專利等成果名單位為西安電子科技大學。保密的學位論文在年解密后適用

3、本授權書。＿‘．：Ｕ；：．ｉ廣，Ｉ、：片本人簽名；．；導師簽；名本申＾：＇＞＾：ｖｔｗ）、日期日期７學校代碼10701學號1301320283分類號TP915.02密級公開西安電子科技大學碩士學位論文基于蟻群優(yōu)化的彈性光網(wǎng)絡預規(guī)劃業(yè)務資源分配算法研究作者姓名：南永剛一級學科：信息與通信工程二級學科：通信與信息系統(tǒng)學位類別：工學碩士指導教師姓名、職稱：徐展琦教授學院：通信工程學院提交日期：2016年3月ResearchonResourceAllocationAlgorithmofAntColonyOptimizationforScheduledTrafficin

4、EONsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByNanYonggangSupervisor:XuZhanqiProfessorMarch2016摘要摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和通信業(yè)務的多樣化，網(wǎng)絡帶寬需求呈現(xiàn)爆炸式增長。傳統(tǒng)波分復用光網(wǎng)絡的固定波長帶寬分配與用戶業(yè)務靈活多樣的帶寬需求之間的矛盾日益凸顯。通過引入帶寬可變的光收發(fā)和交換機制，人們近些年提出能夠靈活有效分配頻譜帶寬資

5、源的彈性光網(wǎng)絡EONs，路由和頻譜分配(RSA)問題是EONs的關鍵問題之一。傳統(tǒng)的RSA研究主要針對靜態(tài)和動態(tài)兩種業(yè)務類型，但隨著網(wǎng)絡資源的虛擬化和用戶帶寬需求方式的改變，預規(guī)劃業(yè)務的資源分配就成為未來應用中亟待解決的問題。依托國家自然科學基金項目“混合彈性光網(wǎng)絡中資源優(yōu)化的新型智能算法及形式化”，本文簡要介紹光網(wǎng)絡技術的發(fā)展狀況，總結彈性光網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀；給出彈性光網(wǎng)絡的組成架構、關鍵部件和主要技術，介紹OFDM調(diào)制技術；分析彈性光網(wǎng)絡的RSA問題，討論路由和頻譜分配方法及研究現(xiàn)狀；簡述蟻群優(yōu)化算法的基本理論和彈性光網(wǎng)絡的業(yè)務類型。本文研究彈性光網(wǎng)絡中預規(guī)劃業(yè)務的RSA優(yōu)化問題，主要優(yōu)化業(yè)

6、務阻塞率和頻譜利用率兩個目標。針對彈性光網(wǎng)絡中預規(guī)劃業(yè)務的RSA問題，建立包含兩個優(yōu)化目標的整數(shù)線性規(guī)劃模型，將RSA問題轉(zhuǎn)化為組合優(yōu)化問題，提出一種預規(guī)劃業(yè)務的蟻群優(yōu)化算法(ACOST)以解決彈性光網(wǎng)絡中的RSA問題。該算法采用改進的蟻群優(yōu)化策略，引入剩余頻隙率以確定下一節(jié)點的選擇概率，通過同時考慮業(yè)務的時間重合率和光路權重以選擇路徑。采用MATLAB編程完成所提算法的性能評估軟件，使用NSFNet作為仿真網(wǎng)絡拓撲，將仿真結果與其他算法進行對比，驗證ACOST算法的可行性和有效性，并分析所提算法中主要參數(shù)對仿真結果的影響。仿真結果表明所提算法能有效降低業(yè)務的阻塞率，提高頻譜資源利用率，可用于

7、解決彈性光網(wǎng)絡中預規(guī)劃業(yè)務請求的路由和頻譜分配問題。關鍵詞：彈性光網(wǎng)絡，路由和頻譜分配，預規(guī)劃業(yè)務，蟻群優(yōu)化IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofInternetandthediversityofcommunicationtraffic,thenetworkbandwidthdemandisincreasingexplosively.Thecontra